Redes de datos e Internet

de 10 Estudios de Seguridad Pública y Detective Privado Redes de datos e Internet Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos UNIVERSIDAD DE ALICANTE ÍNDICE PRINCIPAL Introducción a las comunicaciones Redes de transmisión Internet

de 10 ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN Fuente de información Codificador Transmisor MEDIO Decodificador Receptor Destino Fuente de información: lo que se quiere transmitir Codificador/Transmisor: transforma lo que se desea transmitir al formato adecuado para su transmisión Canal: es el medio por el que se propaga la información Decodificador/Receptor: transforma las señales del medio al tipo de información original Destino: elemento que recibe la información transformada EVOLUCIÓN DE LAS TRANSMISIONES DE DATOS Proceso local tarjetas perforadas Gran volumen, consumo y necesidades de mantenimiento Teleproceso grandes ordenadores d con terminales interconectados t introducción y obtención de datos a distancia Proceso distribuido ordenadores geográficamente dispersos, conectados e independientes flexibilidad, modularidad y bajos costes de transmisión Arquitectura cliente-servidor La red red mundial como un sistema informático global

de 10 EL MÓDEM Métodos de cableado y conmutación optimizados para la transmisión de voz (señal analógica) Conversión señal analógica-digital y viceversa Velocidad de hasta 56 Kbps Tecnología DSL (Digital Suscriber Line) tecnología digital sobre pares de cobre para conectar el terminal de abonado con la central mediante líneas dedicadas o conmutadas ADSL: circuito it dedicado di d con velocidades d de hasta 8Mbps de salida y de hasta 1Mbps de entrada SOPORTES FÍSICOS: par trenzado El más antiguo y todavía el más usado Dos hilos de cobre aislados ados que se enrollan entre e sí para a reducir la interferencia por el acoplamiento capacitivo entre los hilos (diafonía) Su aplicación más frecuente es la telefonía, especialmente en el bucle de abonado Pueden transmitir datos a varios kms. sin amplificadores En el caso de grandes distancias se precisan repetidores para amplificar la señal Los cables de pares trenzados se pueden usar tanto para la transmisión analógica como la digital Su bajo coste y rendimiento aceptable garantiza su futuro

de 10 SOPORTES FÍSICOS: cable coaxial Hilo de cobre como núcleo, rodeado de un aislante encapsulados en un conducto cilíndrico constituido por una malla de cobre y todo cubierto de un plástico protector Transmisión digital: cable coaxial en banda base elevado ancho de banda inmunidad a los ruidos eléctricos Velocidad puede ser de hasta 10Mbps en 1km Uso habitual en redes de área local y en telefonía de largas distancias Transmisión analógica: cable coaxial de banda ancha estándar usado para la televisión ió en comparación con el par trenzado, es un cable más costoso de instalar y mantener, pero permite varios canales lógicos de forma simultánea y puede transmitir datos, voz y vídeo por el mismo cable a decenas de kilómetros SOPORTES FÍSICOS: fibra óptica Partes de un sistema óptico de transmisión de datos: Emisor: diodo láser que emite un punto luminoso cuando se le aplica una corriente eléctrica Medio de transmisión: fibra de vidrio ultrafino Detector: fotodiodo que genera un pulso eléctrico cuando incide sobre él el punto luminoso Empleada cada vez más por operadores de telefonía y cable La fibra óptica en los tendidos submarinos El FLAG (Fiber Optic Link Around the Globe): 4 fibras con capacidad para 600.000 canales de voz y 28.000 km de longitud Ventajas: delgada, inmune al ruido eléctrico, a las interferencias electromagnéticas y a los corrosivos químicos Inconvenientes: instalación delicada y no es capaz de transportar t energía eléctrica

de 10 SOPORTES FÍSICOS: radioenlaces Para determinadas frecuencias, las señales electromagnéticas pueden propagarse por el medio atmosférico Dos antenas (emisor y receptor) llamadas radioenlaces Distancias cortas: rayos infrarrojos y láser Ventajas: baratos y de transmisión digital Desventajas: sensibles a agentes atmosféricos. El haz producido es muy colimado. La alineación de las antenas ha de ser muy precisa. Grandes distancias: microondas emitidas y recibidas por antenas parabólicas Ventajas: Se puede alcanzar una gran distancia Desventajas: El haz se dispersa muy rápidamente, la interceptación es relativamente fácil y son muy sensibles a las tormentas eléctrica Satélites: situados en órbitas geoestacionarias i nuevos satélites situados en órbitas más cercanas a la tierra REDES DE ÁREA LOCAL: Introducción Tipos de redes en función de su extensión: Redes de área local (RAL o LAN) Pequeñas extensiones Líneas fiables, de alta velocidad y de expansión geográfica reducida Redes de área extensa (RAE o WAN) Las conexiones abarcan una extensión geográfica muy grande. Las velocidades descienden Redes de área metropolitana (RAM o MAN) Redes de extensión media con características de las dos anteriores Red de área local: conjunto de dispositivos físicos o lógicos que permiten comunicar a un número moderado de equipos informáticos situados en un área geográfica pequeña con el objetivo principal de compartir recursos

de 10 REDES DE ÁREA LOCAL: Aspectos fundamentales Alcance entre pocos cientos de metros y algunos kilómetros Velocidad de transmisión elevada en comparación con las líneas telefónicas (entre 10Mbps y 100Mbps aunque con las nuevas tecnologías se alcanzan velocidades de 1 Gbps) Topología posición relativa de los equipos conectados Protocolos de acceso al medio definidos por un conjunto de reglas o convenciones usadas para establecer y controlar las comunicaciones Gestión responsabilidad d de su propietario i su gestión y mantenimiento i t REDES DE ÁREA LOCAL: Topologías Bus Anillo Estrella

de 10 REDES DE ÁREA LOCAL: Componentes SO de red programas necesarios para la gestión de la red, el control de las comunicaciones, etc. Tarjeta de red transforma las señales digitales a transmitir en señales adecuadas al canal de transmisión de la red, empaquetando la información y controlando el acceso al medio Cableado es la materialización del medio de transmisión. Usa los cables antes detallados aunque actualmente se instalan redes sin hilos Interconexión con otras RAL cercanas Repetidores Encaminadores Puentes y pasarelas,... INTRODUCCIÓN Se presenta como una inmensa red de ordenadores diferentes conectados entre sí y distribuidos por todo el planeta Interconexión de redes más pequeñas de una manera transparente al usuario que, si no es experto, no será capaz de precisar si está trabajando con su ordenador o con un ordenador situado al otro lado del mundo Las ventajas de Internet t son evidentes: acceso cómodo, intuitivo, sencillo y rápido. Es universal y permite acceder a cualquier tipo de información

de 10 HISTORIA Origen: experimento del gobierno de EEUU: Red de ordenadores militares y universitarios para compartir información sobre las investigaciones científicas y analizar formas de que las conexiones se mantuvieran ante un conflicto bélico 1969: red Arpanet a la que se añadieron poco a poco más redes 1983: segregación de Arpanet de las conexiones entre ordenadores militares para hacer su propia red de defensa (MilNet). Nacimiento de INTERNET (INTERnational NETwork of Computers) Problema: protocolo de comunicaciones potente y versátil 1974: diseño de la familia de protocolos TCP/IP TCP (Transport Control Protocol): responsable de transferir los datos de un ordenador a otro de manera fiable IP (Internet Protocol): encargado del direccionamiento individual de los datagramas entre los nodos de la red ORGANIZACIÓN Internet tiene una fama merecida de red anárquica Conjunto de instituciones tuc encargadas de organizar a y controlar o aspectos como los procedimientos de coordinación y los mecanismos de interconexión ISOC (Internet Society): sociedad sin ánimo de lucro constituida por individuos y organizaciones públicas y privadas involucradas en Internet Estructurada en varios órganos encargados de la orientación tecnológica y los estándares de la red, la coordinación de trabajos de información y la asignación de recursos

de 10 DIRECCIONES Cada nodo u ordenador conectado a Internet debe identificarse de manera unívoca Identificador: dirección IP Números de 4 bytes separados por puntos Una parte que identifica a la red lógica del equipo y otra que distingue al ordenador de los restantes de la misma red 163.117.137.233 identifica a un ordenador definido por el cuarto byte dentro de una red determinada por los tres primeros bytes Sistema tedioso y antinatural El sistema de nombres de dominio (DNS) es una base de datos jerárquica distribuida d por la red y que permite la traducción de un nombre en Internet a la cadena de dígitos que lo identifican ARQUITECTURA Cuatro capas o niveles y los distintos protocolos realizan su tarea correspondiente a la comunicación en cada nivel: Capa de enlace y acceso a red (o al medio): codifica los datos y los transmite por los canales oportunos Capa de red: dirige y encamina los datos, comprueba errores y atiende las peticiones de retransmisión de paquetes Capa de transporte: establece la conexión, asegura la fiabilidad de la transferencia (libre de errores, sin pérdidas, duplicaciones y en el orden correcto) y la desconexión Capa de aplicación: suministra los servicios de aplicación a los usuarios finales (correo electrónico, transferencia de ficheros, etc.) Esta estructura proporciona una conexión potente, versátil y transparente al usuario

de 10 PROTOCOLOS Conjunto de reglas formuladas para el intercambio de datos entre dos partes de una comunicación Los protocolos usados en Internet son más de 100, aunque hablaremos sólo de los más significativos: Protocolos de acceso al medio: Protocolo PPP Protocolo de red: protocolo IP Protocolos de transporte: Protocolo de control de transporte TCP Protocolos de Aplicación Protocolo de transferencia de ficheros: FTP Protocolo de búsqueda y recuperación de información: WWW Protocolo de transferencia de correo: SMTP SERVICIOS Son muy numerosos y todos están apoyados en los protocolos antes vistos y en otros menos relevantes Servicio de telefonía Correo electrónico (e-mail) Transferencia de ficheros Servicios de conversación Servicios i de búsqueda de Información Buscadores de Internet (Google, Yahoo, Lycos,...) Intranet